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FísicaFUVESTBNCC EM13CNT301Difícil⏱ medio

A figura acima mostra parte do teclado de um piano. Os valores das frequências das notas sucessivas, incluindo…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT301

Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

A figura acima mostra parte do teclado de um piano. Os valores das frequências das notas sucessivas, incluindo os sustenidos, representados pelo símbolo #, obedecem a uma progressão geométrica crescente da esquerda para a direita; a razão entre as frequências de duas notas Dó consecutivas vale 2; a frequência da nota Lá do teclado da figura é 440 Hz. O comprimento de onda, no ar, da nota Sol indicada na figura é próximo de [FUVEST 2015 - Questão 67] FUVEST - 2015

  1. A) 0,56 m
  2. B) 0,86 m
  3. C) 1,06 m
  4. D) 1,12 m
  5. E) 1,45 m

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Na escala temperada, cada semitom (incluindo os sustenidos) multiplica a frequência pela mesma razão, 2^(1/12). Como a oitava é o intervalo de 12 semitons e dobra a frequência, a razão 2 entre dós consecutivos confirma isso. Passo 2: Pelo gabarito, a nota Sol da figura está dois semitons abaixo do Lá (Sol, Sol sustenido, Lá). Assim, a frequência do Sol é f = 440 / 2^(2/12) = 440 / 1,1225 ≈ 392 Hz. Passo 3: Para ondas, a velocidade é v = comprimento de onda x frequência, ou seja, λ = v / f. No ar, a velocidade do som é de aproximadamente 340 m/s. Passo 4: λ = 340 / 392 ≈ 0,87 m, valor próximo de 0,86 m, que é a alternativa B. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A (0,56 m) é baixa demais, pois um valor tão pequeno só surgiria com uma frequência muito maior que a do Sol. C (1,06 m) corresponde a uma frequência em torno de 320 Hz, o que indica contagem incorreta de semitons abaixo do Lá. D (1,12 m) é igual à razão 440/392, ou seja, a razão de frequências foi tomada no lugar do comprimento de onda. E (1,45 m) exigiria uma frequência bem menor que a do Sol, o que não corresponde a dois semitons abaixo do Lá.

💡 Dica: Use a relação entre frequência, comprimento de onda e velocidade do som para calcular o comprimento de onda da nota Sol.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente usou uma frequência muito maior que a do Sol, como se a nota estivesse uma oitava acima, e depois dividiu a velocidade do som por ela.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre frequência e comprimento de onda, aplicando a fórmula de forma incorreta.

B Correta

Incorreta. O comprimento de onda não corresponde a 0,86 m.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente contou mal os semitons entre Sol e Lá, usando um intervalo maior que dois, o que leva a uma frequência menor (perto de 320 Hz) e a um comprimento de onda maior.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente tratou o comprimento de onda como diretamente proporcional à frequência e calculou 440/392, que é a razão entre as frequências, sem inverter a relação com a velocidade.

E Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente usou uma velocidade do som diferente da adotada ou uma frequência muito baixa para o Sol, o que dá um comprimento de onda longo demais.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

frequência, comprimento de onda, progressão geométrica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

frequência e comprimento de onda · progressão geométrica

📚 Reveja

Revisar a relação entre frequência, comprimento de onda e velocidade do som, e progressão geométrica.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre frequência e comprimento de onda, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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